東芝QLC快閃記憶體P/E壽命可達1500次,85TB容量的SSD硬碟來了

2021-12-29 超能網

在本周的FMS 2018國際快閃記憶體會議上，三星、SK Hynix、美光、英特爾以及國內的紫光公司都展示了他們在存儲晶片技術的新進展，QLC快閃記憶體可以說是這次FMS峰會的一個重點。東芝公司也在FMS 2018會議上公布了他們在96層堆棧BiCS 4快閃記憶體技術的情況，指出其QLC快閃記憶體在1500次P/E循環之後依然沒有變化，憑藉1.33Tb的核心容量，QLC快閃記憶體可以輕鬆作出85TB容量的U.2硬碟。

東芝公司96層堆棧的BiCS 4技術快閃記憶體之前我們也報導過，在這次的快閃記憶體峰會上，東芝公司又介紹了更多資料，還公布了新的高性能快閃記憶體XL-Flash，日本PCWatch網站做了報導，來看看他們分享的最新進展。

QLC快閃記憶體無疑是各大存儲晶片公司今年下半年及未來幾年的重點，QLC快閃記憶體的基礎知識就不說了，其Cell單元中可以存儲4bit數據，容量比MLC、TLC快閃記憶體更大，但是代價就是有16中電壓變化，導致控制更加複雜，寫入速度更低，而且壽命更低，也就是P/E循環更少。

在這個問題上，東芝提到他們的96層堆棧BiCS 4技術的QLC快閃記憶體在1500次P/E循環之後也沒有看到明顯的劣化跡象，這代表著QLC快閃記憶體的實際P/E壽命不止1500次，而早前美光/英特爾公布的QLC快閃記憶體P/E壽命是1000次，所以在壽命這個問題上，3D NAND時代的QLC快閃記憶體沒什麼好擔心的，情況比TLC快閃記憶體剛問世時要好太多了。

QLC快閃記憶體帶來的好處就是容量密度更大，東芝的QLC快閃記憶體核心容量可以做到1.33Tb，比業界其他公司高出33%，在M.2 22110規格上可以做到20TB容量，U.2規格的SSD硬碟可達85TB容量。

東芝之前就提到他們做出了單封裝2.66TB的快閃記憶體，內部封裝了16顆1.33Tb容量的NAND核心，總容量達到了2.66TB，BGA封裝，尺寸14x18mm，152pin針腳。


96層堆棧的NAND快閃記憶體模型

除了容量更大的QLC快閃記憶體，東芝還推出了面向高性能的XL-Flash快閃記憶體，這種快閃記憶體延遲極低，主要面向企業級市場。

這個XL-Flash快閃記憶體實際上相當於一個使用SLC技術的3D NAND快閃記憶體，SLC/MLC/TLC快閃記憶體在結構上並沒有太大區別，TLC快閃記憶體如何犧牲容量也可以按照SLC快閃記憶體的模式運行，東芝的XL-Flash快閃記憶體還需要在主控及外圍電路上做些改變。

與TLC快閃記憶體相比，東芝的XL-Flash快閃記憶體讀取延遲只有前者的1/10，與新一代非易失性存儲晶片相比還有更好的並行性。

東芝的XL-Flash快閃記憶體主要用於企業級市場，它可以與QLC快閃記憶體相結合，替代目前的存儲組合，比如DRAM+HDD，QLC快閃記憶體可以取代HDD存儲部分，XL-Flash可以用廉價的成本取代DRAM內存部分，兩者組合後平均延遲只有前者的一半。

QLC快閃記憶體雖然容量密度高於TLC快閃記憶體，不過數據讀寫性能上是不如TLC快閃記憶體的，這也是東芝推XL-Flash快閃記憶體的一部分原因，東芝希望延遲更低的XL-Flash快閃記憶體能夠彌補QLC快閃記憶體性能下降帶來的影響。

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